Influenza Virus Detektion in der Impfstoffherstellung

Abstract:
Die Möglichkeit einer Online-Produkt-Konzentrationsbestimmung stellt eine große Verbesserungsmöglichkeit für biotechnologische Prozesse, z.B. der Herstellung von Influenza-Impfstoffen, dar. Normalerweise werden Viruspartikelkonzentrationen während der Impfstoffherstellung über den hemagglutination (HA) activity assay, single radial immunodiffusion assay (SRID), neuraminidase assay, enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA) oder spezielle Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)-Methoden bestimmt. Diese Verfahren können nur offline angewendet werden. Um den Arbeits- und Zeitaufwand für die Quantifizierung zu minimieren, wurde ein Sensorsystem, basierend auf einer Quarzmikrowaage (QCM), entwickelt. Dieses ist speziell dafür ausgelegt Viruspartikel (humane Influenza A (Puerto Rico/ 8/34) (H1N1)), die in Mardin Darby Canine Kidney (MDCK) Zellen produziert werden, in gefiltertem Kulturmedium zu detektieren. Der Sensor ist in ein fluidisches System eingebettet, welches aus dem kostengünstigen und biokompatiblen Material Polydimethylsiloxan (PDMS) hergestellt ist. Auf dem Sensor befindet sich eine spezielle Beschichtung aus Euonymus Europaeus Lectin (EEL), um den Virus sicher zu erkennen. Bei Sensoren basierend auf Quarzmikrowaagentechnologie wird das Messsignal, in Form einer Frequenzänderung, direkt durch eine Ankopplung von Molekülen an die Sensoroberfläche erzeugt. Theoretisch entwickelt wurde dieser Zusammenhang von Sauerbrey, der zeigen konnte, dass die Frequenzveränderung Deltaf eine Funktion der Massenzunahme Deltam ist. Der hier vorgestellte Sensor wird bei 20 MHz betrieben und zeigt in Langzeitmessungen ein Rauschen von 10 Hz, woraus sich ein Nachweisminimum von 0.45 kHAU/ml (5.00 +/- 0.25 Hz/min) ergibt.